표지 기사： 철 촉매 sp3 C-H 기능화를 통한 탄소-탄소 결합의 효소적 처리

탄소-수소 결합을 탄소-탄소 결합으로 대체하는 촉매 반응은 유기 분자를 만들기 위해 매우 매력적인 전략이다. 이번 주 네이처에서 Frances Arnold와 공동연구원들은 시토크롬 P450 효소가 세균 내에서 이러한 트랜스포메이션을 효과적으로 수행할 수 있도록 진화하였다는 사실을 확인할 수 있었다. 이 효소의 철-헴 효소(iron-haem enzyme)는 sp3 가수 분해 C-H 결합으로 카르벤을 삽입시키며, 매우 높은 거울 이성질체 선택성을 통해서 알킬화된 생성물을 전달한다. 이번 연구 결과는 이와 같은 반응을 유발하는데 철이 이용될 수 있다는 것을 보여주고 있으며, 기존에 이러한 기능화에 사용되었던 로듐(rhodium)과 이리듐(iridium)과 같이 흔히 존재하는 금속 성분으로 치환될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 비록 자연계의 화학 성분들에는 카르벤 C-H 삽입을 포함하고 있지 않으며, 미생물 내에서 생성된 효소가 이러한 비생물학적인 반응을 수행하도록 변형될 수 있을 것으로 보인다.